Conocimientos mecanicistas sobre los efectos de la heterogeneidad del campo eólico en la direccionalidad vertical del...

Área de la Ciencia:

• Acústica del océano
• Dinámica de fluidos en el medio ambiente
• Procesamiento de señales

Sus antecedentes:

• La direccionalidad vertical del ruido ambiental en aguas poco profundas está influenciada por los campos de viento.
• Los modelos convencionales a menudo asumen fuentes cercanas al campo y condiciones de viento uniformes.

Objetivo del estudio:

• Establecer un marco cuantitativo que revele los mecanismos de control del campo eólico en la direccionalidad vertical del ruido ambiental en aguas poco profundas.
• Investigar las características espaciales y dependientes de la frecuencia de la distribución del ruido generado por el viento.

Principales métodos:

• Utilizó observaciones de campo desde una matriz de líneas verticales en el norte del Mar Meridional de China.
• Se empleó la teoría del modo normal, los perfiles de velocidad del sonido, las propiedades del fondo marino y los campos de viento de múltiples fuentes (reanálisis / datos sintéticos de ERA5).
• Los datos acústicos analizados para determinar los umbrales de energía acústica, la distribución dependiente de la frecuencia y la validación del modelo.

Principales resultados:

• Se ha identificado un umbral de energía de ruido espacial de 20 km, que supera los supuestos convencionales de campo cercano.
• Distribución del ruido dependiente de la frecuencia observada: ruido de baja frecuencia vinculado a fuentes de campo cercano, desplazamientos de energía de alta frecuencia hacia el mar.
• Errores cuantificados de aproximaciones de viento uniformes bajo gradientes de viento variables, destacando desviaciones significativas con gradientes fuertes.
• Reveló un fuerte acoplamiento de frecuencia de gradiente de viento que afecta a los sesgos de ángulo de pastoreo.

Conclusiones:

• Modelos clásicos de ruido homogéneo del viento revisados, haciendo hincapié en la necesidad de considerar la heterogeneidad del viento.
• Mandó una resolución espacial de 5 km para un monitoreo acústico marino preciso.
• Se sugiere la integración futura de la propagación 3D y la dinámica de burbujas para mejorar las capacidades de predicción.